1、阿勒泰地区二中2020-2021学年第一学期高二期末化学试卷(A卷)一、单项选择题(每题2分,共50分)1. 我国在探索太空、开发深海、建设高铁、5G 技术联通等方面取得举世瞩目的成就,这些成就与化学有着密切联系。下列说法正确的是( )A. 长征五号运载火箭箭体采用铝合金是为了美观耐用B. 大力发展太阳能、风能、氢能等新能源有利于生态文明建设C. 网络强国战略铺设光缆线路超三千万公里,光缆的主要成分是晶体硅D. 5G 手机电池工作时,电池中化学能完全转化为电能【答案】B【解析】【分析】【详解】A长征五号运载火箭箭体采用铝合金是因为铝合金具有硬度大、密度小且耐高温、耐腐蚀的特点,故A错误;B大力
2、发展太阳能、风能、氢能等新能源可以减少化石燃料的使用,减少环境污染,有利于生态文明建设,故B正确;C光缆的主要成分是二氧化硅,故C错误;D手机电池工作时,电池中化学能部分转化为电能,还有一部分会转化为热能,故D错误;答案选B。2. 下列变化过程,属于放热反应的是( )液态水变成水蒸气 酸碱中和反应 浓H2SO4稀释 固体NaOH溶于水 H2在Cl2中燃烧 食物腐败A. B. C. D. 【答案】C【解析】【分析】【详解】液态水变成水蒸气是物理变化,错误;酸碱中和反应是放热反应,正确;浓H2SO4稀释是物理变化,错误;固体NaOH溶于水是物理变化,错误;H2在Cl2中燃烧是放热反应,正确;食物腐
3、败是缓慢氧化,是放热反应,正确。答案为C。【点睛】常见的放热反应有:物质燃烧、金属与酸或与水反应、中和反应、绝大多数化合反应、铝热反应;常见的吸热反应有:绝大多数分解反应、个别的化合反应(如C和CO2)、工业制水煤气、碳(一氧化碳、氢气等)还原金属氧化物、某些复分解(如铵盐和强碱)等。3. 氮气与氢气在催化剂表面发生合成氨反应的微粒变化历程如图所示。下列关于反应历程的先后顺序排列正确的是( )A. B. C. D. 【答案】A【解析】【分析】物质发生化学反应就是构成物质的微粒重新组合的过程,分子分解成原子,原子再重新组合成新的分子,新的分子构成新的物质氢分子和氮分子都是由两个原子构成,它们在固
4、体催化剂的表面会分解成单个的原子,原子再组合成新的氨分子,据此解答。【详解】催化剂在起作用时需要一定的温度,开始时催化剂还没起作用,氮分子和氢分子在无规则运动,物质要在催化剂表面反应,所以催化剂在起作用时,氢分子和氮分子有序的排列在催化剂表面,反应过程中的最小微粒是原子,所以分子先断键形成原子,然后氢原子和氮原子结合成氨分子附着在催化剂表面,反应结束后脱离催化剂表面形成自由移动的氨气分子,从而完成反应,在有催化剂参加的反应中,反应物先由无序排列到有序排列再到无序排列,分子先分成原子,原子再结合成新的分子,A项正确;答案选A。4. 下列依据热化学方程式得出的结论正确的是A. 已知2H2(g)+O
5、2(g)=2H2O(g) H=-483.6kJmol-1,则氢气的燃烧热为241.8kJmol-1B. 反应SO2(g)+2H2S(g)3S(s)+2H2O(l)在常温下能自发进行,则该反应的HbD. 已知C(石墨,s)=C(金刚石,s) H0,则金刚石比石墨稳定【答案】B【解析】【分析】【详解】A. 燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,氢气的燃烧热应生成液态水,气态水变为液态水还要放出热量,所以氢气燃烧热大于241.8 kJmol-1,A项错误;B. 该反应的S0,常温下反应能够自发进行,说明HTS0,所以必须有H0,B项正确;C. 放热反应的H0,2molC(s
6、)完全燃烧生成CO2(g)时放出的热量大于不完全燃烧生成CO(g)时放出的热量,放出的热量越多,焓变越小,则a0说明石墨变成金刚石是吸热反应,则说明等物质的量石墨的能量低于金刚石的能量,因此石墨比金刚石稳定,D项错误;答案选B。5. 已知:101Ka时,1 molH2完全燃烧生成液态水,放出285.8 kJ的热量;1 molCH4完全燃烧生成液态水和CO2,放出890.3 kJ的热量。下列热化学方程式的书写正确的是( )CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1)H=+890.3 kJ/mol CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1)H=-890.3kJ/molCH
7、4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)H=-890.3kJ/mol2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)H=-571.6kJ/molA. 仅有B. 仅有C. 仅有D. 全部【答案】A【解析】【分析】【详解】1molCH4完全燃烧生成液态水和CO2,放出890.3kJ的热量,则热化学方程式为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H=-890.3kJ/mol,故错误,正确,错误;1molH2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ的热量,则热化学方程式为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H=-571.6kJ/mol,故正确;即正确的为,故选:A。6.
8、最近意大利科学家获得了极具理论研究意义的N4分子。N4分子结构如图所示,已知、断裂1 mol NN吸收167 kJ热量,形成1 mol 放出942 kJ热量;、N2(g)3H2(g)2NH3(g) H192 kJ/mol,N4(g)6H2(g)4NH3(g) H2(kJ/mol)根据以上信息和数据,下列说法正确的是()A. H20B. N2分子比N4分子稳定C. H22H1D. H2与方程式系数无关【答案】B【解析】【分析】1 mol N4气体中含有6mol N-N键,1 mol N2中含有1 mol NN键,1mol N4气体转变为2mol N2的反应热H化学键断裂吸收的热量-形成化学键放出
9、的热量=6167kJ/mol -2942 kJ/mol =1002kJ/mol -1884kJ/mol=-882 kJ/mol,则可得热化学方程式:N4(g)=2 N2(g) H-882 kJ/mol,再结合已知的热化学方程式和盖斯定律进行分析判断。【详解】在1mol N4气体中含有6mol N-N键,1 mol N2中含有1 mol NN键,1mol N4气体转变为2mol N2的反应热H化学键断裂吸收的热量-形成化学键放出的热量=6167kJ/mol -2942 kJ/mol =1002kJ/mol -1884kJ/mol=-882 kJ/mol,则可得热化学方程式:N4(g)=2 N2(
10、g) H-882 kJ/mol,A. 已知N4(g)=2 N2(g) H-882 kJ/mol;N2(g)3H2(g)2NH3(g) H1-92 kJ/mol;根据盖斯定律可知,热化学方程式N4(g)6H2(g) 4NH3(g)可由第一个热化学方程式加上第二个热化学方程式的2倍得到,则H2= -882 kJ/mol + 2(-92 kJ/mol)=-1066 kJ/mol, H2CuS,则闪锌矿(ZnS)遇CuSO4溶液转化为铜蓝(CuS),B项正确;C. 升高温度,平衡逆向移动,则红棕色变深,C项错误;D. 增大氢离子浓度,平衡逆向移动,则橙色加深,D项正确;答案选C。13. 下列方案设计不
11、能达到实验目的的是ABCD测定硫酸与锌反应的化学反应速率由球中气体颜色的深浅判断温度对平衡的影响由褪色快慢研究反应物浓度对反应速率的影响探究醋酸、碳酸、硼酸的酸性相对强弱A. AB. BC. CD. D【答案】C【解析】【分析】【详解】A随着反应不断进行,氢气量不断增大,右侧活塞向右移动,测量一段时间产生氢气的量就可以测量这段时间内的反应速率,故A正确;B温度升高,气体颜色加深,c(NO2)增大,温度降低,气体颜色变浅,c(NO2)减小,由此球中气体颜色的深浅可以判断温度对平衡的影响,故B正确;C实验原理方程式:2MnO+4H2C2O4+6H+=2Mn2+10CO2+8H2O,由于题中高锰酸钾
12、的物质的量不同,无法通过褪色快慢研究反应物浓度对反应速率的影响,故C错误; D强酸能和弱酸盐发生反应生成弱酸,醋酸和碳酸钠反应生成二氧化碳,碳酸钠和硼酸不反应,所以酸性醋酸碳酸硼酸,故D正确;故选C。14. 可逆反应的速率(v)与时间(t)的关系如图所示,时刻改变的反应条件可能为( )A. 升温B. 加入AC. 移走CD. 缩小反应容器体积【答案】D【解析】【分析】【详解】该反应是一个前后气体分子数不变的吸热反应,而t1时刻前后化学平衡未移动,只改变反应速率,据此进行解答:A由于该反应为吸热反应,故升温使平衡正向移动,反应速率加快, A不符合题意;B由于A为气态,故加入A使平衡正向移动,反应速
13、率加快,B不符合题意;C由于C为固态,故移走C平衡不移动,反应速率不变,C不符合题意;D由于该反应前后气体分子数不变,缩小反应容器体积使气体浓度增大,故平衡不移动,反应速率加快,D符合题意;故选D。15. 氢气与一氧化碳按比例反应:2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(l)。下列有关该反应的说法正确的是( )A. 升高温度,该反应速率降低B. 达到化学平衡状态时,消耗CH3OCH3的速率和生成H2O的速率相等C. 达到化学平衡状态时,CO与H2不再发生反应D. 若反应中加入足量的H2,可使CO100%转化为CH3OCH3【答案】B【解析】【分析】【详解】A升高温度,增大活化分
14、子百分数,所以正逆反应速率都增大,故A错误;B 达到化学平衡状态时,正逆反应速率相等,故B正确;C平衡状态是动态平衡,所以达到化学平衡状态时,CO与H2仍然发生反应,故C错误;D该反应是可逆反应,存在化学平衡,反应物不能完全转化为生成物,故D错误;故选B。16. 在2L密闭容器中,把1 molA和1molB混合发生如下反应:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),当反应达到平衡时,生成0.4molD,并测得C的平衡浓度为0.2 mol/L,下列叙述中不正确的是A. x的值为2B. D的体积分数为20%C. B的平衡浓度为0.4mol/LD. A的转化率为40%【答案】D【解析】【分析】【详
15、解】根据题意列三段式:根据平衡时C的浓度可知,=0.2mol/L,x=2,A根据上述分析可知,x的值为2,故A正确;BD的体积分数为100%=20%,故B正确;CB的平衡浓度为=0.4mol/L,故C正确;DA的转化率为100%=60%,故D错误;答案选D。17. 对于反应A(g)+2B(g)2C(g),在压强相同的条件下,若生成物C的含量w(C)与时间t的关系如图所示。则下列结论正确的是( )A. T1T2,正反应放热B. T1T2 ,正反应放热C. T1T2 ,正反应吸热D. T1T2 ,正反应吸热【答案】A【解析】【分析】由图可知,T1时先达到平衡,反应速率大,则T1大;且T1时对应生成
16、物C的含量低,则升高温度平衡逆向移动,以此来解答。【详解】由图可知,T1时先达到平衡,温度越高反应速率越大,则T1T2;且T1时对应生成物C的含量低,则升高温度平衡逆向移动,可知正反应为放热反应;故选A。18. 2007年诺贝尔化学奖授予了合成氨研究领域的科学家。关于合成氨的说法正确的是( )A. 该反应为吸热反应B. 原料N2主要来源于化石燃料C. 合成氨工业生产在常温常压下进行D. 合成氨工业生产通常会使用催化剂来加快反应速率【答案】D【解析】【分析】【详解】A合成氨反应为放热反应,故A不选;B原料N2主要来源于空气,故B不选;C合成氨工业生产需要在高温高压以及催化剂存在的条件下进行,故C
17、不选;D由C分析可知合成氨工业生产通常会使用催化剂来加快反应速率,符合题意,故选D。答案选D19. 下列说法不正确的是A. 在恒容下充入惰性气体,容器压强增大,活化分子的百分数不变B. 因为焓变和熵变都与反应的自发性有关,因此焓变或熵变均可以单独作为反应自发性的判据C. NH4HCO3(s)=NH3(g)+H2O(g)+CO2(g) H=+185.57kJmol-1能自发进行,原因是体系有自发地向混乱度增加的方向转变的倾向D. H0的反应在任何温度下都能自发进行【答案】B【解析】【分析】A、恒温恒容下,加惰性气体,反应体系内各组分的浓度并不发生变化;B、焓变和熵变都与反应的自发性有关,H-TS
18、0为判断反应进行的综合判据;C、反应能自发进行,说明H-TS0;D、H0,S0的反应,H-TS0,在任何温度都能自发进行。【详解】A项、恒温恒容下,加惰性气体,反应体系内各组分的浓度并不发生变化,活化分子的百分数不变,对速率、平衡都无影响,故A正确;B项、焓变和熵变都与反应的自发性有关,H-TS0、S0,反应能自发进行,说明H-TS0,则能自发进行,是因为体系有自发地向混乱度增大的方向转变的倾向,故C正确;D项、H0,S0的反应,H-TSC(Na+)B. C(HCOO)C(Na+)C. (HCOO)=C(Na+)D. 无法确定关系【答案】C【解析】【分析】根据电荷守恒来比较氢氧化钠和甲酸反应后
19、溶液中离子浓度的大小,抓住常温下酸碱反应后所得溶液的pH=7为中性来分析解答。【详解】甲酸和氢氧化钠溶液混合后发生反应:HCOOH+NaOH=HCOONa+H2O,由电荷守恒知c(H+)+c(Na+)=c(OH)+c(HCOO),又因为pH=7,所以c(H+) =c(OH),所以c(HCOO)=c(Na+);故选:C。二、非选择题(共50分)26. (1)我国成功发射的“天宫一号”飞行器的外壳覆盖了一种新型结构陶瓷材料,其主要成分是氮化硅,该陶瓷材料可由石英固体与焦炭颗粒在高温的氮气流中通过如下反应制得:3SiO26C2N2Si3N46CO,该反应变化过程中的能量变化如图所示。回答以下问题。(
20、1)该反应_(填“吸热”或“放热”),反应热H_0(填“”、“”或“”)。(2)已知:As(s)H2(g)2O2(g)=H3AsO4(s)H1H2(g)O2(g)=H2O(l)H22As(s)O2(g)=As2O5(s)H3则反应As2O5(s)3H2O(l)=2H3AsO4(s)的H_。(3)氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要应用,减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。已知:2NO(g)=N2(g)O2(g)H180.5 kJmol1C(s)O2(g)=CO2(g)H393.5 kJmol12C(s)O2(g)=2CO(g)H221 kJmol1某反应的平衡常数表达式为
21、K,写出此反应的热化学方程式:_。(4)甲烷的燃烧热为890.3 kJ/ mol ,请写出表示CH4燃烧热的热化学方程式_。(5)由图可知,金刚石的稳定性_石墨的稳定性(填“”、“”或“”)。(6)中和热的测定装置如图所示:图中A的仪器名称:_作用:_【答案】 (1). 放热 (2). (3). 2H13H2H3 (4). 2CO(g)2NO(g)=N2(g)2CO2(g)H746.5 kJmol1 (5). CH4(g)2O2(g)=CO2(g)2H2O(l)H890.3 kJmol1 (6). 小于 (7). 环形玻璃搅拌棒 (8). 搅拌使其充分反应【解析】【分析】根据反应前后物质所含能
22、量的大小关系可分析出反应吸放热类型;根据盖斯定律,通过其他焓变已知的热化学方程式即可计算未知反应的焓变;根据平衡常数表达式可书写出相应的反应方程式,再根据盖斯定律借助其他焓变已知的热化学方程式即可计算未知反应的焓变;书写表示燃烧热的热化学方程式时,一定要注意燃烧热的定义;根据物质所含能量的多少,即可判断物质的稳定性;在测定中和热的实验中,用到的最为特别的仪器即为环形玻璃搅拌棒,一方面要注意该仪器的材质为玻璃,另一方面注意该仪器并非普通的玻璃搅拌棒,但作用几乎等同。【详解】(1)由图可知,反应物的能量更高,因此该反应是放热反应,;(2)由题可知,方程式:可由方程式:和方程式:以及方程式:,经过如
23、下运算得到:=2-3-;因此其焓变可表示为:;(3)由平衡常数表达式可知,该反应的方程式为:;其可由方程式经过如下运算得到:=-+2,即方程式的焓变可表示为H4=H1-H3+2H2,代入数据计算可得该反应焓变为-746.5kJ/mol,因此该反应的热化学方程式为: ;(4)甲烷的燃烧热为890.3kJ/mol,即1mol甲烷完全燃烧生成CO2和液态水会放出890.3kJ的热量,所以表示甲烷燃烧热的热化学方程式为: ;(5)由图可知,金刚石所含的能量更高,所含能量越高的物质越不稳定,因此金刚石稳定性小于石墨的稳定性;(6)在测定中和热的实验中,使用的A是环形玻璃搅拌棒,其作用即搅拌溶液使酸与碱能
24、充分反应。27. 某温度时,在2 L密闭容器中,三种气态物质X、Y、Z的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线如图所示,由图中数据分析可得:(1)该反应的化学方程式为_。(2)反应开始至2 min,用Y表示的平均反应速率为_,X的转化率为_。(3)在密闭容器里,通入a mol A(g)和b mol B(g),发生反应A(g)+ B(g)= 2C(g),当改变下列条件时,会加快反应速率是_(填序号)。降低温度 保持容器的体积不变,充入氦气加入催化剂 保持容器的体积不变,增加A(g)的物质的量【答案】 (1). 3X+Y2Z (2). 0.025mol/(Lmin) (3). 30% (4). 【解
25、析】【分析】【详解】(1)由图可知,X、Y是反应物,物质的量分别减少0.3mol、0.1mol,Z是生成物,物质的量增加0.2mol,则方程式中X、Y、Z的物质的量比是3:1:2,所以该反应的化学方程式为:3X+Y2Z。(2)根据图像知X的物质的量减少0.3mol,则X的转化率为0.3mol/1mol100%=30%;Y的浓度减少0.1mol/2L=0.05mol/L,根据v=c/t计算反应开始至2min,用X表示的平均反应速率为0.05mol/L/2min=0.025 mol/(Lmin)。(3)降低温度,化学反应速率减慢,错误;保持容器的体积不变,充入氦气,与反应相关的各物质的浓度不变,化
26、学反应速率不变,错误;加入催化剂,化学反应速率加快,正确;保持容器的体积不变,增加A(g)的物质的量,反应物的浓度增大,化学反应速率加快,正确;选。28. 常温下,水溶液中的反应Fe3+SCN-Fe(SCN)2+达到平衡时,c(SCN-)=0.10mol/L,c(Fe2+)=0.040mol/L;c=0.68mol/L。回答下列问题:(1)加入少量KSCN固体后,平衡将向_(“正”或“逆”)方向移动。(2)该反应的平衡常数K为多少?_。(3)加水稀释至原溶液体积的2倍,平衡将向_(“正”或“逆”)方向移动。请通过相关计算说明。【答案】 (1). 正 (2). K=1.7102(molL-1)-
27、1 (3). 逆; Qc=3.4102(molL-1)-1K【解析】【分析】根据勒夏特列原理分析平衡移动的方向;根据化学平衡常数K=进行计算;根据浓度商Qc与K值进行比较,QcK,平衡正向移动,QcK,处于平衡状态;QcK,平衡逆向移动,据此分析。【详解】(1)加入固体KSCN后,溶液中SCN-浓度增大,平衡正向移动;(2)化学平衡常数K=1.7102(molL-1)-1;(3)加水稀释至原溶液体积的2倍,各离子的浓度均等于原浓度的,浓度商Qc=3.4102(molL-1)-1K,平衡逆向移动。【点睛】稀释后各离子的浓度变为原浓度的一半,用浓度商判断平衡移动的方向。29. 用0.1500mol
28、/L的HCl溶液滴定未知浓度的NaOH溶液,实验数据如下表所示,实验编号待测NaOH溶液的体积/mLHCl溶液的体积/mL125.0024.41225.0024.393250025.60回答下列问题:(1)实验中,需要润洗的仪器是:_(填写仪器名称)。(2)取待测液NaOH溶液25.00ml 于锥形瓶中,使用酚酞做指示剂。滴定终点的判断依据是_(3)若滴定开始和结束时,酸式滴定管中的液面如图所示,则消耗盐酸溶液的体积为_mL。(4)下列操作中会使所测结果偏高的是_、偏低的是_酸式滴定管漏液;滴定前酸式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定过程中气泡变小;滴定过程中,振荡锥形瓶时,不小心将溶液溅出;滴定过程
29、中,锥形瓶内加少量蒸馏水; 用甲基橙作指示剂进行滴定时,溶液由橙色变红色时停止滴定;用甲基橙作指示剂,溶液由黄色变橙色,5 s后又变为黄色。读酸式滴定管读数时,滴定前仰视读数(5)未知浓度的NaOH溶液的物质的量浓度为_mol/L。【答案】 (1). 酸式滴定管、碱式滴定管 (2). 滴入最后一滴标准液,溶液由红色变为无色,且半分钟内不恢复红色 (3). 26.10 mL (4). (5). (6). 0.1464mol/L【解析】【分析】(1)根据滴定管不用待盛装的溶液润洗,相当于给溶液稀释;盛装待测液的锥形瓶不能使用待测液润洗,否则待测液的物质的量偏大;(2)用酚酞作指示剂时,滴定前,酚酞
30、遇碱变红,到达滴定终点时观察到溶液颜色由红变为无色;(3)根据滴定管的构造进行读数,注意平视;(4)根据c(待测)=进行判断;(5)根据c(待测)=计算未知浓度的NaOH溶液的物质的量浓度c(待测)。【详解】(1)实验中,酸式滴定管、碱式滴定管需要用待盛装的溶液润洗,否则会被水稀释,锥形瓶不能使用待测液润洗,否则待测液的物质的量偏大;故需要润洗的仪器是:酸式滴定管、碱式滴定管;(2)碱溶液中滴加无色酚酞,碱能使酚酞变红,故利用酚酞作指示剂,滴定达到终点的现象是酚酞的红色褪去且半分钟不再出现红色,则滴定终点的判断依据是滴入最后一滴标准液,溶液由红色变为无色,且半分钟内不恢复红色;(3)起始读数为
31、0.00mL,终点读数为26.10mL,盐酸溶液的体积为26.10mL;(4)酸式滴定管漏液,造成V(标准)偏大,根据c(待测)=,可知c(标准)偏高;滴定前酸式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定过程中气泡变小,造成V(标准)偏大,根据c(待测)=,可知c(标准)偏高;滴定过程中,振荡锥形瓶时,不小心将溶液溅出,造成待测液损失,根据c(待测)=,可知c(标准)偏低;滴定过程中,锥形瓶内加少量蒸馏水,待测液的物质的量不变,对V(标准)无影响,根据c(待测)=,可知c(标准)不变; 用甲基橙作指示剂进行滴定时,溶液由橙色变红色时停止滴定,造成V(标准)偏大,根据c(待测)=,可知c(标准)偏高;用甲基橙作指示剂,溶液由黄色变橙色,5 s后又变为黄色,造成V(标准)偏小,根据c(待测)=,可知c(标准)偏低;读酸式滴定管读数时,滴定前仰视读数,造成V(标准)偏小,根据c(待测)=,可知c(标准)偏低;综上,操作中会使所测结果偏高的是、偏低的是;(5)根据数据的有效性,舍去第3组数据,然后求出1、2组平均消耗V(盐酸)=24.40mL, HCl+NaOH=NaCl+H2O 0.02440L0.1000mol/L 0.025Lc(NaOH)则c(NaOH)=0.1464mol/L。